(57)【要約】【課題】粗歯ギアを高精度に仕上げるギアの仕上げ鍛造装置を得る。【解決手段】内周にギア成形歯（２４ａ）が形成され、かつ外周がテーパー面（２４ｂ）に形成されたダイス（２４）をダイスホルダ（２３）のテーパー孔（２３ａ）に摺動可能にテーパー嵌合させ、前記ギア成形歯（２４ａ）に圧入可能な粗歯（３５ａ）が形成された粗歯ギア（３５）を設け、該粗歯ギア（３５）を前記ダイス（２４）にその大径側一端から他端に向けて圧入させる第１パンチ（３３ａ）と、該第１パンチ（３３ａ）に対して後進側に位置し、かつ前記ダイス（２４）の大径側端面に当接可能な第２パンチ（３３ｂ）とを設けてなるギアの仕上げ鍛造装置において、前記ダイス（２４）の前記テーパー孔（２３ａ）での小径方向への移動に抵抗を付与する抵抗装置（２５）を設ける。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周にギア成形歯（２４ａ）が形成され、かつ外周がテーパー面（２４ｂ）に形成されたダイス（２４）をダイスホルダ（２３）のテーパー孔（２３ａ）に摺動可能にテーパー嵌合させ、前記ギア成形歯（２４ａ）に圧入可能な粗歯（３５ａ）が形成された粗歯ギア（３５）を設け、該粗歯ギア（３５）を前記ダイス（２４）にその大径側一端から他端に向けて圧入させる第１パンチ（３３ａ）と、該第１パンチ（３３ａ）に対して後進側に位置し、かつ前記ダイス（２４）の大径側端面に当接可能な第２パンチ（３３ｂ）とを設けてなるギアの仕上げ鍛造装置において、前記ダイス（２４）の前記テーパー孔（２３ａ）での小径方向への移動に抵抗を付与する抵抗装置（２５）を設けたことを特徴とするギアの仕上げ鍛造装置。
【請求項２】
抵抗装置は、外周がテーパー面（２５ａ）に形成された抵抗体（２５）を設け、該抵抗体（２５）をダイス（２４）の小径側に配置してダイスホルダ（２３）のテーパー孔（２３ａ）に摺動可能にテーパー嵌合させてなることを特徴とする請求項１記載のギアの仕上げ鍛造装置。
【請求項３】
抵抗体（２５）のテーパー面（２５ａ）の上部の径は、ダイス（２４）のテーパー面（２４ｂ）の少なくとも下部の径よりも大きくしたことを特徴とする請求項１又は２記載のギアの仕上げ鍛造装置。
【請求項４】
抵抗体（２５）をダイスホルダ（２３）に対してそのテーパー孔（２３ａ）の大径方向に押圧付勢する弾性体（２６）を設けたことを特徴とする請求項１，２又は３記載のギアの仕上げ鍛造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ギアの歯を鍛造で精密に仕上げるギアの仕上げ鍛造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術として、図３に示すものがあった。図３において、１は仕上げ鍛造装置、２はその機台（図示省略）に支持された敷金である。該敷金２の上部に、締金３により囲繞された環状のダイスホルダ４を載置する。該ダイスホルダ４の内面は下方に向かって縮小するテーパー孔４ａに形成され、該テーパー孔４ａに環状のダイス５をテーパー嵌合させる。該ダイス５は、内周に仕上げ用のギア成形歯５ａが形成され、該ギア成形歯５ａにより、粗歯ギア１０の粗歯１０ａが仕上げられる。この粗歯ギア１０はリング状となっており、その粗歯１０ａは上記ギア成形歯５ａに対して所定の圧入代を有する。
【０００３】
６は機台側に起立固定された芯金であり、上記ダイスホルダ４、及びダイス５の軸心部を通過し、その上端はダイス５よりも所定量上方に突出され、この部に上記粗歯ギア１０が嵌合され、この嵌合された粗歯ギア１０をダイス５に向けてガイドするようになっている。上記芯金６の外周に筒状のノックアウト７が嵌合されている。該ノックアウト７は、成形時においてはその上端がダイス５の下部に位置して粗歯ギア１０の下限位置を設定し、成形後においては上方に移動して成形されたギアをダイス５から上方に離脱させるようになっている。
【０００４】
上記ダイス５の上方にパンチユニット８が配置されている。該パンチユニット８は、小径かつ筒状の第１パンチ８ａと該第１パンチ８ａの外周に嵌合させた大径かつ筒状の第２パンチ８ｂとを有する。上記第１パンチ８ａは芯金６に嵌合された粗歯ギア１０を下方に加圧移動させてダイス５に圧入させ、第２パンチ８ｂは上記第１パンチ８ａよりも所定量上方に位置し、上記粗歯ギア１０の全域がダイス５に圧入した時点で、ダイス５を下方に加圧移動させ、該ダイス５をダイスホルダ４のテーパー孔４ａによって軸心方向に弾性変形させ、図３の右半部で示すように、上記ギア成形歯５ａを粗歯ギア１０の粗歯１０ａに押しつけてギア成形歯５ａが転写された歯１０ａ’を有するギア１０’を得る。８ｃは第２パンチ８ｂの外周に嵌合させたパンチホルダであり、下動した際に締金３の上端に衝突して上記第１パンチ８ａ及び第２パンチ８ｂの下限位置を設定するためのものである。なお、パンチユニット８を上下動させるラム（スライド）によって上記下限位置を設定する場合は、上記パンチホルダ８ｃによる締金３上端への衝突は止める。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のものは、粗歯１０ａが大径になったり、あるいは粗歯１０ａの圧入代が大きくなったりしてギア成形歯５ａに対する粗歯１０ａの圧入力が大きくなると、第１パンチ８ａによる粗歯ギア１０の下降によって、その粗歯１０ａの全域がギア成形歯５ａに圧入されるしごき段階で、ダイス５がダイスホルダ４内に深く嵌合することになる。このため、第１パンチ８ａとノックアウト７とで粗歯ギア１０を軸方向に圧縮する仕上げ成形段階で、第２パンチ８ｂによるダイス５の下降量、従ってダイス５の軸心方向への弾性変形量が少なくなり、そのギア成形歯５ａの転写、即ち歯の仕上げ成形が不安定になる。特に、図３の右半部で示すように、上記しごき段階でダイス５がダイスホルダ４内の成形完了基準位置Ｍを超えた嵌合位置Ｓになると、ダイス５の上面と第２パンチ８ｂの下限位置との間に間隙Ｃが発生し、第１パンチ８ａとノックアウト７とで粗歯ギア１０を軸方向に圧縮する仕上げ成形段階で、第２パンチ８ｂによるダイス５の下降、従ってダイス５の軸心方向への弾性変形が全く行われなくなり、ギア成形歯５ａによる歯の仕上げ成形ができなくなる。本発明は、ダイスがテーパー孔の小径側に移動する際に所定の抵抗を付与することにより、成形精度の安定したギアの仕上げ鍛造装置を得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために以下の如く構成したものである。即ち、請求項１に係る発明は、内周にギア成形歯が形成され、かつ外周がテーパー面に形成されたダイスをダイスホルダのテーパー孔に摺動可能にテーパー嵌合させ、前記ギア成形歯に圧入可能な粗歯が形成された粗歯ギアを設け、該粗歯ギアを前記ダイスにその大径側一端から他端に向けて圧入させる第１パンチと、該第１パンチに対して後進側に位置し、かつ前記ダイスの大径側端面に当接可能な第２パンチとを設けてなるギアの仕上げ鍛造装置において、前記ダイスの前記テーパー孔での小径方向への移動に抵抗を付与する抵抗装置を設ける構成にしたものである。
請求項２に係る発明は、前記抵抗装置として、外周がテーパー面に形成された抵抗体を設け、該抵抗体をダイスの小径側に配置してダイスホルダのテーパー孔に摺動可能にテーパー嵌合させる構成にしたものである。
請求項３に係る発明は、前記抵抗体のテーパー面の上部の径は、ダイスのテーパー面の少なくとも下部の径よりも大きくしたものである。
請求項４係る発明は、前記抵抗体をダイスホルダに対してそのテーパー孔の大径方向に押圧付勢する弾性体を設けたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基いて説明する。図において、図１は本発明の第１実施例を示す鍛造装置の説明用断面図、図２は本発明の第２実施例を示す鍛造装置の説明用断面図である。
【０００８】
図１において、２０はギアの仕上げ鍛造装置、２１はその機台に固定した敷金である。この敷金２１の上面に、締金２２及び該締金２２の軸心部に圧入固定されたダイホルダ２３を載置し、該ダイホルダ２３の軸心部に内周に金属製のダイス２４を上下摺動可能にテーパー嵌合させる。該ダイス２４は、内周に仕上げ用のギア成形歯２４ａが形成され、該ギア成形歯２４ａにより粗歯ギア３５の粗歯３５ａが仕上げられる。この粗歯ギア３５はリング状となっており、その粗歯３５ａは上記ギア成形歯２４ａに対して所定の圧入代を有する。
【０００９】
上記ダイス２４をテーパー嵌合させるダイホルダ２３のテーパー孔２３ａ、は下方に向かって縮小するテーパー孔とし、該テーパー孔２３ａにテーパー嵌合するダイス２４外周面のテーパー面２４ｂも同様に下方に向かって縮小するテーパー面とする。本例では上記テーパー面２４ｂのテーパー角度をテーパー孔２３ａよりも若干小さくし、ダイス２４の下部側が上部側よりも強く当接するようにする。また、上記ダイス２４のテーパ面２４ｂに環状のオイル溝２４ｃを上下に所定の間隔をおいて形成し、この部に潤滑油を供給してダイス２４のダイスホルダ２３内での上下摺動を安定させる。
【００１０】
上記ダイスホルダ２３のテーパー孔２３ａはダイス２４よりも長くし、該テーパー孔２３ａの上部側で上記ダイス２４が上下に摺動するようにする。そして、上記テーパー孔２３ａの下部側に抵抗装置をなす抵抗体２５を上下摺動可能にテーパー嵌合させる。この抵抗体２５は、ダイス２４と同様の金属材からなり、外周面を上記テーパー孔２３ａと略対応するテーパー面２５ａに形成するとともに、その上面を上記ダイス２４の下面に当接させる。
【００１１】
上記抵抗体２５の下面と敷金２１との間に下部に圧縮コイルばねからなる弾性体２６を配置し、該弾性体２６により抵抗体２５及びダイス２４を上方、つまりテーパー孔２３ａの大径方向に押圧付勢する。２７は締金２２の上部にネジ固定したストッパーリングであり、上記ダイス２４がテーパー孔２３ａから上方に抜け出るのを防するためのものである。なお、上記ダイス２４の内周に形成するギア成形歯２４ａの歯形は、成形するギアの種類によって平歯形、クラウン歯形、ヘリカル歯形、ヘリカルクラウン歯形等に適宜設定する。
【００１２】
３０は機台側に起立固定した芯金であり、上記ダイスホルダ２３、及びダイス２４の軸心部を通過し、その上端はダイス２４よりも所定量上方に突出され、この部に前述した粗歯ギア３５を嵌合させる。上記芯金３０の外周に筒状のノックアウト３１が嵌合され、該ノックアウト３１は、成形時においてはその上端がダイス２４の下部に位置して粗歯ギア３５の下限位置を設定し、成形後においては上方に移動して成形されたギアをダイス２４から上方に離脱させるようになっている。
【００１３】
上記ダイス２４の上方にラム（図示省略）によって上下動されるパンチユニット３３を配置する。該パンチユニット３３は、小径かつ筒状の第１パンチ３３ａと該第１パンチ３３ａの外周に嵌合させた大径かつ筒状の第２パンチ３３ｂとを有する。上記第１パンチ３３ａは第２パンチ３３ｂよりも所定量下方に突出させ、該第１パンチ３３ａにより芯金３０に嵌合された粗歯ギア３５を下方に加圧移動させてダイス２４に圧入させる。また、上記第２パンチ３３ｂは上記第１パンチ３３ａによって粗歯ギア３５の全域がダイス２４に圧入した時点で、ダイス２４を下方に加圧移動させるようになっている。３３ｃは第２パンチ３３ｂの外周に嵌合させたパンチホルダであり、下動した際に締金２２の上端に衝突して上記第１パンチ３３ａ及び第２パンチ３３ｂの下限位置を設定する。なお、パンチユニット３３を上下動させるラム（スライド）によって上記下限位置を設定する場合は、上記パンチホルダ３３ｃによる締金２２上端への衝突は止める。
【００１４】
図２は第２実施例を示す。このものは、ダイスホルダ２３の軸心部の上部と下部とに、小径のテーパー孔２３ａと大径のテーパー孔２３ｂとを段状に形成し、上部側のテーパー孔２３ａにダイス２４を上下摺動可能にテーパー嵌合させ、下部側のテーパー孔２３ｂに大径の抵抗体２５−１を上下摺動可能にテーパー嵌合させたものである。なお、上記各テーパー孔２３ａ，２３ｂのテーパー角度は共に略同じにする。このようにすれば、抵抗体２５−１の長さを少なくして装置を小型にすることができる。その他は、前述した第１実施例と略同様の構造となっている。
【００１５】
ここで、前述した抵抗体２５，２５−１のテーパー面の上下長さ及び径、従って抵抗体２５，２５−１のダイスホルダ２３に対する摩擦抵抗力は以下の如くなるようにする。即ち、第１パンチ３３ａによって粗歯ギア３５が降下し、その粗歯３５ａの全域がダイス２４のギア成形歯２４ａに圧入された時点で、ダイスホルダ２３に対するダイス２４の下降量（嵌合量）が、成形完了基準位置Ｍに対し、３割〜５割の下降量となるようにする。
【００１６】
上記実施例によれば、第１パンチ３３ａによって粗歯ギア３５がダイス２４に圧入されると、該ダイス２４が粗歯ギア３５によって下方に引きずられ、ダイスホルダ４内で下方に移動しようとする。このとき、ダイス２４の下面側に抵抗体２５（２５−１）が存在するため、該抵抗体２５により上記ダイス２４の下方への大きな移動が規制され、該ダイス２４のダイスホルダ２３に対する嵌合量は成形完了基準位置Ｍに対して十分なる上側の位置となる。また、粗歯ギア３５がダイス２４に嵌合していく時点で、その粗歯３５ａがダイス２４のギア成形歯２４ａにしごかれて平滑な面に形成される。
【００１７】
上記パンチ３３が更に降下すると、第２パンチ３３ｂが上記ダイス２４の上面に衝突し、この時点から歯の仕上げ成形が開始される。即ち、第１パンチ３３ａとノックアウト３１とで粗歯ギア３５を軸方向に圧縮しつつ、上記第２パンチ３３ｂでダイス２４を下方に移動させ、該ダイス２４をダイスホルダ２３のテーパー孔２３ａによって小径に弾性変形、従ってそのギア成形歯２４ａが粗歯ギア３５の粗歯３５ａを軸心方向に加圧することになる。上記パンチ３３が更に降下し、図１、図２の右半部で示すように、パンチホルダ３３ｃが締金２２の上面に衝突した時点で上記歯の仕上げ成形が完了する。これにより、第１パンチ３３ａとノックアウト３１とで粗歯ギア３５を軸方向に圧縮する段階で第２パンチ３３ｂによるダイス２４の下方への移動量が大きくなり、成形されたギア３５’の歯３５ａ’は高密度にかつギア成形歯２４ａの歯型が高精度に転写されることになる。また、上記仕上げ成形の完了は、常にダイス２４の成形完了基準位置Ｍで行われることになり、寸法の安定したギア３５’を得ることになる。
【００１８】
なお、本発明による抵抗装置は、前述した抵抗体２５に換え、ダイス２４の下面側に油圧室を形成し、この部に所定圧の油圧を付与するようにしてもよい。
【００１９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな如く、請求項１に係る発明は、ダイスがダイスホルダのテーパー孔で小径方向に移動する際に、この移動を制限する抵抗装置を設けたので、大径の粗歯、あるいは圧入代の大きな粗歯の仕上げ成形が高精度にかつ安定して行えることになる。
また、請求項２に係る発明は、抵抗装置として、外周がテーパー面に形成された抵抗体をダイスの小径側にてダイスホルダのテーパー孔に摺動可能にテーパー嵌合させるようにしたので、構造が簡素となり、安価に得ることができる。
また、請求項３に係る発明は、抵抗体のテーパー面の上部の径をダイスのテーパー面の少なくとも下部の径よりも大きくしたので、抵抗体の長さを少なくして装置を小型にすることができる。
また、請求項４にかかる発明は、抵抗体をダイスホルダに対してそのテーパー孔の大径方向に押圧付勢する弾性体を設けたので、抵抗体が常にダイスに密着し、ダイスへの抵抗付与が安定することになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の第１実施例を示す鍛造装置の説明用断面図である。
【図２】本発明の第２実施例を示す鍛造装置の説明用断面図である。
【図３】従来例を示す鍛造装置の説明用断面図である。
【符号の説明】
２０    ギアの仕上げ鍛造装置
２１    敷金
２２    締金
２３    ダイスホルダ
２３ａ，２３ｂ  テーパー孔
２４    ダイス
２４ａ  ギア成形歯
２４ｂ  テーパー面
２４ｃ  オイル溝
２５（２５−１）    抵抗体（抵抗装置）
２５ａ  テーパー面
２６    弾性体
２７    ストッパーリング
３０    芯金
３１    ノックアウト
３３    パンチユニット
３３ａ  第１パンチ
３３ｂ  第２パンチ
３３ｃ  パンチホルダ
３５    粗歯ギア
３５ａ  粗歯
【図１】
2005007468.tif 000003
【図２】
2005007468.tif 000004
【図３】
2005007468.tif 000005